JPS633941B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、鋼等の連続鋳造に用いられる鋳型
の材料として好適な諸性質を備えた新規な銅合金
に関する。 周知のように、鋼の連続鋳造法が導入されて以
来、その鋳型材料としては、これまで主に非析出
硬化型銅材であるタフピツチ銅、リン脱酸銅、
Ag入りリン脱酸銅が使用されて来たが、最近、
これらの材料に代わり析出硬化型材料であるクロ
ム銅が採用され、鋳型の耐用寿命を大巾に延長し
ている。これは析出硬化型材料の方が非析出硬化
型材料に比べ、熱伝導度はわずかに劣るが、高温
での強度が非常に大きいため、鋳型材料の寿命を
決定する要因である変形、割れが著しく少ないか
らである。 しかしながら、今後、鋼の連続鋳造は、これま
でよりも単位生産量を大きくし、いわゆる高速連
鋳化してゆく傾向にあるので、クロム銅において
も変形、割れが問題となり、鋳型材に対しては、
熱伝導度をある程度低下させても、さらに高温強
度及び高温靭性を向上する要求が高まつてきてい
る。 本発明の鋳型材料は、上記の要求に適合させる
目的で開発されたものであつて、重量比でNi 0.2
〜2.0％、Be 0.05〜0.5％、Zr 0.03〜0.6％、Ti
0.01〜0.2％、残部Cuにより構成され、この材料
に900±20℃×1Hr水冷で溶体化処理、および500
±50×2Hr空冷で時効の熱処理を与えて高力、高
熱伝導、高温靭性を具備させたことを特徴とする
ものである。 すなわち、CuにNi及びBeを添加して析出時効
合金とし、高温伝導性を保持せしめると共に、こ
れにZrとTiを添加する事によつて、強度を低下
させずに高温における伸びを改善したものであ
る。 第１表は、本発明合金と比較材たるクロム銅及
びNi―Be銅材とについて、その化学成分並びに
電気伝導度を比較した数値を示し、また第１図、
第２図及び第３図は、前記組成の各合金について
高温時における性能試験を行なつた結果、その高
温引張り強さ（第１図）、高温耐力（第２図）、高
温伸び（第３図）を比較した数値を曲線グラフに
より示したものである。

【表】 上記第１表と第１図、第２図及び第３図から明
らかなように、本発明合金は、現在、鋳型として
使用されているクロム銅よりも強度が大きい上に
鋳型の使用温度である300〜350℃で伸びが大き
く、強度と靭性を備えた材料であり、また同系の
材料であるNi―Be銅材と比較しても、強度、靭
性共に優れていることが明確に表われている。 以上のように、本発明の銅合金は、高熱伝導
性、高温での高強度、高靭性を目的として開発さ
れたものであつて、これを充分に満足する諸性質
を備えているが、前記の目的を達成するために必
要な添加元素のうち、NiはBeの溶解度を下げる
のに添加するもので、0.2％よりも少ない添加で
は効果がうすく、２％を超えると添加の割には効
果が上がらず、逆に熱伝導性を阻害する。また
Beは析出時効により強度を高めるのに重要な元
素であり、その添加量が0.05％以下では強度が上
がらず、0.5％以上になると熱伝導性が悪くなる
ばかりでなく、高価な元素であるため不経済であ
る。さらにZrは、Cuと凝二元系の析出時効をす
るので、材料の強度上昇に役立つと同時に、高温
で伸びを出すのに必要な元素であるが、0.03％以
下では殆んど効果を期待できず、0.6％以上では
添加の割には効果が少ない上に元素の酸化が著し
いので鋳造性が悪くなる。またTiは高温での伸
びを改善するために添加するが、0.01％以下では
効果が少なく、0.2％以上では熱伝導率が著しく
悪化するため、鋳型材には不適当である。 本発明による鋳型材料は、上記のように、主体
になるCuに対して特定の割合でNi、Be、Zr、Ti
の諸元素を添加した新規な析出硬化型銅材であつ
て、非析出硬化型銅材であるタフピツチ銅やリン
脱酸銅、Ag入りリン脱酸銅は勿論、析出硬化型
銅材であるクロム銅、Cu―Ni―Be合金にも全く
見られぬ優れた高力、高熱伝導並びに高温靭性を
備えており、これを鋼などの連続鋳造用鋳型に適
用すれば、正に最適の使用効果を発揮するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る合金と従来合
金について各々高温引張り強さ、高温耐力、高温
伸びを比較した曲線グラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重量比でNi 0.2〜2.0％、Be 0.05〜0.5％、
   Zr 0.03〜0.6％、Ti 0.01〜0.2％、残部Cuにより
   構成された材料で、高力、高熱伝導、高温靭性を
   具備した析出硬化型連続鋳造用鋳造型材料。